Q345R+S30408復(fù)合鋼板的焊接工藝

Q345R+S30408復(fù)合鋼板的焊接工藝組織嚴重脆化，塑性和韌性下降，甚至產(chǎn)生裂紋。在復(fù)層焊接時，可能會造成焊縫嚴重稀釋，降低其塑性及抗晶間腐蝕性能。根據(jù)焊接實踐經(jīng)驗：過渡層的焊材必須采用高格、高鎂不銹鋼焊材，才能在正常焊接參數(shù)下得到雙相的焊縫，避免大量馬氏體組織的產(chǎn)生，防止產(chǎn)生焊接冷裂紋。同時要嚴格控制焊接熱輸入，使碳鋼或低合金鋼基層一側(cè)的熔深較淺，以減少焊縫金屬的稀釋和基層合金化?？傊?，為防止出現(xiàn)上述兩種不良后果，基層和復(fù)層的焊縫金屬不能相互影響，在基層和復(fù)層材料之間必須采用過渡層的方法。不銹鋼復(fù)合板的焊接分三部分進行，基層的焊接、復(fù)層的焊接及過渡層的焊接?；鶎拥暮附雍蛷?fù)層的焊接屬于同種材料的焊接，工藝比較成熟；過渡層的焊接則是異種材料的焊接，是確保不銹鋼復(fù)合板焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，也是復(fù)合板焊接難度較大的區(qū)域。2焊接工藝焊接材料的選擇為提高生產(chǎn)效率，基層采用埋弧自動焊，考慮到復(fù)層與過渡層焊接厚度薄，手工電弧焊操作靈活、對母材稀釋率小，故復(fù)層與過渡層均采用手工電弧焊焊接?；鶎雍覆目砂磸姸冗x用，保證焊縫強度不低于母材；復(fù)層焊材按不銹鋼選用，焊縫耐蝕性不低于母材，過渡層焊接一般選用格銀當量高的奧氏體填充材料，以減少基層對過渡層焊縫的稀釋作用。為提高過渡焊縫的抗裂能力，最好使交界處焊縫具有一定的鐵素體組織。綜上所述，結(jié)合異種鋼焊接經(jīng)驗，基層Q345R鋼板埋弧焊的焊絲為H10Mn2,焊劑為SJ101，基層施焊時預(yù)熱溫度不低于100℃，焊后不進行焊后熱處理。復(fù)層的焊條選用A102焊條，過渡層選用A302焊條，復(fù)層選用的焊接材料應(yīng)保證熔敷金屬的主要合金元素含量不低于復(fù)層母材標準規(guī)定的下限值。本設(shè)備復(fù)層S*****之間采用手工焊，選用與之化學成分相近的A102。過渡層的焊接選用25%Cr?13%Ni型焊條，以保證能補充基層對復(fù)層造成的稀釋，為同時更好地保證焊接接頭的防晶間腐蝕的要求，選用低碳的A302焊條。焊前準備不銹鋼復(fù)合鋼板及其配套使用材料必須具有出廠質(zhì)量證明書，材料入廠后進行檢查和驗收，壓力容器材料必須進行復(fù)驗，確認所購材料符合規(guī)定標準要求后方可投入生產(chǎn)。焊材的烘干焊前將J507R焊條進行350℃x1h的烘干、A302及A102焊條進行150℃x1h的烘干，放入保溫桶中隨用隨取，SJ101焊劑使用前進行350℃x2h的烘干。復(fù)合鋼板劃線下料復(fù)合鋼板劃線下料時禁止用針及鐵器劃傷復(fù)層（S*****）表面，不得用油漆、墨汁涂寫，為防止復(fù)合鋼板下料時遭到破壞，應(yīng)采用等離子切割機，切割時復(fù)層應(yīng)向上，坡口加工采用機械加工。坡口坡口型式及尺寸間圖1裝配焊接焊前裝配應(yīng)以復(fù)層（S*****）為基準面，焊縫錯邊允許量為W2mm,組對間隙0?1mm,在裝配過程中禁止在復(fù)層（S*****）表面引弧和焊接工具夾，如果確實需要，只允許在基層一側(cè)，夾具材料應(yīng)選用Q345R,用J507R焊條焊接，去除輔助板時應(yīng)防止損傷基層金屬，并將焊接處打磨光滑。定位焊復(fù)合板的定位焊焊縫長度為30?40mm,間距200?300mm,只允許在基層（Q345R）一側(cè)用J507R焊條進行，點焊時要注意防止虛焊或存在根部未焊透，絕對禁止在復(fù)層（S*****）上點固，嚴防錯用焊條。焊前清理對基層側(cè)的坡口及兩側(cè)各30mm范圍內(nèi)用砂輪機仔細清理干凈直至露出金屬光澤，在復(fù)層一側(cè)施焊時，對復(fù)層表面及坡口側(cè)150mm范圍內(nèi)涂一層防飛濺涂液，已經(jīng)粘上的飛濺顆粒，必須仔細清除干凈。焊接工藝首先在復(fù)層一側(cè)的基層處用焊絲牌號為H10Mn2（①4.0mm）焊劑牌號為SJ101埋弧焊進行焊接，電流450?600A,電壓為28?34V,焊速40?45cm/min,注意其焊道不得觸及和熔化復(fù)層，復(fù)層側(cè)的基層焊接完畢后，徹底清除過渡層熔渣，并用砂輪機修磨平整，不允許有凹槽及凸起，打磨干凈后用A302（①4.0mm）焊接過渡層，焊接過渡層時一定要將坡口內(nèi)的基層金屬全部覆蓋上，不能有裸露的基層金屬直接與復(fù)合層相焊，焊接電流160?165A,電壓22?25V,采用直焊道不擺動快速焊接法，過渡層厚度為a[2?3mm]（基層）+b[1.5?2mm]（復(fù)層），焊縫形狀保持平滑，防止焊縫中間凸起，否則應(yīng)用砂輪機打磨平整、干凈后焊接復(fù)層，復(fù)層焊接采用A102焊條（①4.0mm）焊接，電流160?165A,電壓22?25V,焊接速度10?12cm/min,復(fù)層（S0408）焊縫余高不得低于母材。內(nèi)部焊接完畢后用碳弧氣刨在外部的基層一側(cè)進行清根，要把未焊透及焊接缺陷（如氣孔、夾雜等）刨掉，要求氣刨后的刨槽寬度、深度一致，氣刨后用磨光機把刨槽內(nèi)外的滲碳、滲銅、氧化層等磨掉，清理干凈，用埋弧焊進行蓋面，焊絲牌號為H10Mn2（①4.0mm）焊劑牌號為SJ101,電流為600?650A,電壓為34?36V,焊速40?45cm/min。注意：（1）焊前若發(fā)現(xiàn)不銹鋼復(fù)合鋼板有分層現(xiàn)象，不允許進行焊接。如果在焊接坡口邊緣有分層，會導(dǎo)致鋼板復(fù)層和基層之間焊合不良。此時必須將不銹復(fù)合鋼板全部進行無損檢測，如判斷其分層范圍很小，可以徹底鏟除分層進行焊補（即堆焊），修復(fù)后才能進行正式焊接。（2）復(fù)層表面劃傷深度在0.2?0.5mm時必須進行修復(fù)，0.5mm時需進行修補，每焊完一道焊縫，特別是復(fù)層和過渡層，必須按要求進行檢驗，發(fā)現(xiàn)超標缺陷，必須進行返修。（3）焊接時應(yīng)注意引弧和熄弧的質(zhì)量，收弧應(yīng)將弧坑填滿，以免產(chǎn)生弧坑裂紋，多層焊時的層間接頭應(yīng)錯開。（4）對復(fù)層、基層和過渡層所用的三種焊接材料分別做出明顯標記，嚴格區(qū)分，防止混淆。絕對禁止用焊接基層的焊接材料焊接過渡層或焊接復(fù)層；同樣也要防止焊接復(fù)層的焊接材料用錯在焊接基層或過渡層的焊縫上。（5）過渡層采用焊條電弧焊，在保證焊透的情況下，為了減少合金元素的稀釋，希望熔合比小一些，盡可能采用小的焊接電流、快速焊、焊條不允許做橫向擺動的焊接，復(fù)層被熔化的寬度和深度盡量保持均勻一致。3檢驗基層、過渡層焊接完畢后進行射線探傷，檢測比例為各條焊接接頭長度的20%，以JB4730.2-2005《承壓設(shè)備無損檢測》中的II級為合格。過渡層、復(fù)層焊接接頭應(yīng)進行100%著色探傷檢查，焊接接頭表面不得有明顯的裂紋、夾渣、氣泡等表面缺陷。3.2設(shè)備全部完成并經(jīng)檢驗合格后，全部不銹鋼內(nèi)表面焊縫應(yīng)進行酸洗鈍化處理。4焊縫的返修當檢測出內(nèi)部不允許的缺陷時應(yīng)進行返修，因復(fù)合鋼板的焊接缺陷的深度不易確定，因而返修時分兩種情況進行：返修時從基層打磨有兩種可能4.1.2缺陷僅存在于基層，去除缺陷后用J507R焊條進行補焊后修磨即可。4.1.3缺陷處在過渡層或復(fù)層，此時應(yīng)在磨至一定基層深度后早做判斷并盡早停止，用J507R焊條修復(fù)后再從復(fù)層一側(cè)尋找缺陷。待磨到缺陷時將缺陷徹底清除，然后過渡層焊條用（A302）復(fù)層焊條用（A102）采用小電流、小參數(shù)進行補焊，注意道間溫度不宜過高，然后修磨。返修時從復(fù)層側(cè)打磨，也存在兩種情況缺陷處于較深的基層，這時應(yīng)先用J507R焊條適當填充，注意過渡層所處的位置和熔深，在焊接接近過渡層0.5?1.5mm時進行打磨，徹底清除濺落在過渡層及復(fù)層金屬表面的飛濺，著色檢查坡口兩側(cè)的復(fù)層是否因焊接受熱出現(xiàn)脫層現(xiàn)象，如有脫層應(yīng)將局部脫層剝離后用A302焊條堆焊至與復(fù)層面齊平，修磨坡口后用著色重新檢查，合格后面層用A102焊條修復(fù)。4.2.2缺陷